駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的應用及設計

王永橋

貴州大學明德學院電氣工程學系 貴州貴陽 550025

近年來隨著人們的交通安全的重視程度逐漸提高，對于酒駕的懲罰力度也在加大，但酒駕的行為依然難以禁止，需要采取其他有效的方法加以輔助。有種方法可以防止醉酒人員啟動車輛，從而防止醉酒駕駛，即智能駕駛員醉酒駕駛自動鎖定系統(tǒng)，這種車載乙醇檢測器連接到汽車的啟動裝置，故能夠較好地保障駕駛人員的安全，具有較大的應用價值和應用空間。本文主要分析了酒駕自動鎖車系統(tǒng)的目前應用情況，并對自動鎖車系統(tǒng)的設計進行了較為詳細的分析，對于提高酒駕鎖車系統(tǒng)的推廣應用具有一定的意義。

1 駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)

酒駕鎖車系統(tǒng)一般分為民用型和專業(yè)型，民用型主要供自用安裝用戶使用，功能相對簡單。作為專業(yè)類型的酒駕鎖車系統(tǒng)，它增加了各種功能，以防止作弊。 當用戶打擊時，相機監(jiān)控相機和面部識別，可以確保被測試的人自己是駕駛員并且解決了替代檢測的漏洞。汽車啟動后，鎖車系統(tǒng)仍將隨機要求駕駛員進行測試以防止駕駛員在駕駛的過程中出現(xiàn)飲酒的行為[1]。所有包括測試結果，照片，GPS定位和各種汽車信息的實時數據監(jiān)控數據將通過無線網絡上傳到服務器，以便于監(jiān)控車輛。作弊記錄允許任何未通過打擊測試的驅動器實時記錄和上傳，防止駕駛員通過非法手段跳過測試，此外數據分析可以通過收集大數據來分析相關的行為，保證鎖車系統(tǒng)的正常運行。

2 駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的設計

2.1 自動鎖車系統(tǒng)的控制原理

在自動鎖車系統(tǒng)中，可以通過采用酒精傳感器，當該酒精傳感器的使用人員使用時，對著進行吹氣，就可以測試駕駛人員是否具有酒駕的行為。當車輛被自動鎖車系統(tǒng)鎖死之后，可以通過其他的方式給朋友發(fā)生求助信息，并采取相應的措施前往接送。一般而言，駕駛員自動鎖車系統(tǒng)是由主機、副機、攝像頭三部分組成，主機負責酒精測試；副機負責汽車控制，攝像頭監(jiān)控。工作原理為在汽車啟動前，司機必須先向無線手持設備呼氣，結合汽車和酒檢測器的反酒后駕駛終端可以通過酒精氣敏點火自鎖裝置采用高精度的酒測量系統(tǒng)和無線通訊技術，從而防止酒駕者駕車[2]。此外設備采用先進的傳感器，可判別非人外部氣體，能有效防止駕駛員利用打氣筒噴氣來逃避檢測，配合攝像頭監(jiān)控駕駛員吹氣圖像，確保被測者是司機本人，防止作弊。

2.2 自動鎖車系統(tǒng)的框架設計

在駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)中，首先需要配置檢測電路，這是判斷駕駛員是否發(fā)生酒駕的前提條件，其次是酒精傳感器和中央處理電路。當將數據進行處理之后，發(fā)生駕駛員具備了酒駕的行為，則將啟動動作電路。利用酒精傳感器的含有酒精氣體檢測裝置，當在車內檢測到酒精濃度超過標準，電路中繼電器動作，切斷汽車發(fā)動機，使汽車不能開動[3]。此電路控制簡單，缺點只要車內酒精濃度超標則會動作，所以應用存在局限性，如出租車就不適合。

2.3 自動鎖車系統(tǒng)的算法設計

檢測電路分為兩部分，包括對酒精的檢測電路和酒精傳感器，其中酒精傳感器它是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器，具有高靈敏度和對酒精的快速響應。但它缺點是由于有電加熱絲壽命較短，我們可以利用第二部分的車內人體紅外檢測電路來控制它的工作。所以第二部分功能為車內人體紅外檢測，當檢測到有人體時，首先給酒精傳感器通0.5-2S的大電流使傳感器快速加熱，從而迅速進入正常工作狀態(tài)（如正常加熱傳感器需要預熱1-2分鐘，才能正常工作），然后啟動相應電路。在酒精的檢測電路涉及到從模擬量到數字量的轉換過程，因為只有數字量才可以傳入到自動鎖車系統(tǒng)中進行控制，而為了實現(xiàn)從模擬量到數字量的轉換，需要采用一定的傳感器設備，通過檢測到酒精濃度較高的情況，則啟動鎖車系統(tǒng)中的鎖車回路。

中央處理電路是采用單片機進行智能處理，控制語音提醒和保護等。中央處理電路是實現(xiàn)自動控制的關鍵環(huán)節(jié)，當處理電路檢測到酒精濃度較高的信息時，則將啟動動作電路，此時可能會切斷汽車中的發(fā)動機，實現(xiàn)自動鎖車的目的，自動鎖車系統(tǒng)在其他的應用場合中也具有較好的適應性。對于自動鎖車系統(tǒng)的控制算法，可以采用多種控制算法，如PID控制、數字控制技術等。在對控制算法的選取中，應該需要考慮控制算法的實現(xiàn)的難度，一般而言PID控制的性能較好，能夠在大多數的場合中適用，對于駕駛員自動鎖車系統(tǒng)可以采用PID控制算法。在駕駛員自動鎖車系統(tǒng)中，具有的多個電路模塊應能相互間協(xié)調運行，保證控制系統(tǒng)中各個軟件和硬件模塊之后的正常運行。

3 駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的應用

3.1 自動鎖車系統(tǒng)的應用效果

駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)一般是放置于汽車之中，但不應影響其他控制系統(tǒng)的正常運行，汽車的司機通過呼氣可檢測是否具有酒駕的行為。酒駕自動鎖車系統(tǒng)的檢測應該較為靈敏，一旦檢測出確實具備酒駕行為，應該立即啟動汽車鎖車程序。駕駛員自動鎖車系統(tǒng)一旦在社會上進行推廣，則將有利于降低酒駕事故的發(fā)生，對于保證駕駛員和交通系統(tǒng)的安全將發(fā)揮較大的作用，這也可以從根源上避免了酒駕。

今后汽車如果要上市，需要做好相應的安全保護措施，包括酒精鎖車系統(tǒng)，此外還應安裝嗜睡預警和注意力感知系統(tǒng)、事故數據記錄器、緊急停車警示、寬型前座乘客防碰撞改良式安全帶、行人和自行車騎行者頭部碰撞區(qū)域擴大與安全玻璃。汽車采用多個保護控制系統(tǒng)，可以提高汽車的安全保護等級，保證汽車駕駛人員的安全。目前自動鎖車系統(tǒng)已經在實際中得到了一定程度上的應用，從目前的應用效果來看，采用駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)能夠發(fā)揮一定的作用，降低了交通事故發(fā)生的總數。

3.2 自動鎖車系統(tǒng)的未來應用前景

隨著駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的發(fā)展，出現(xiàn)了無線酒精傳感器系統(tǒng)，只要將無線酒精傳感器分別安裝在汽車內置里，一旦車上有人喝了酒，無線酒精傳感器就會發(fā)出信號，通過主處理器進行分析，只要監(jiān)測到空氣中的酒精濃度超過了所設定的閥值，并分析出司機為酒駕，則會通過GPRS向警方的信息中心報警，GPS則會提供車輛10米以內的精確定位，便于民警高效執(zhí)法。當前警方主要采用便攜式氣體呼吸酒精含量監(jiān)測儀，輔以血液酒精含量監(jiān)測的方式，通過酒精檢測系統(tǒng)，可以降低執(zhí)法的工作強度，還可以大幅降低出現(xiàn)酒駕事故的概率，提高交通系統(tǒng)的安全等級。未來可以在多個行業(yè)中廣泛采用酒駕自動鎖車系統(tǒng)，可以通過建立一套統(tǒng)一的應用接口標準，這樣在汽車中推廣安裝該套系統(tǒng)較為方便。自動鎖車系統(tǒng)可廣泛應用于貨運物流、公交、客運、出租、等行業(yè)。針對目前酒駕仍呈現(xiàn)出治而難禁之勢，希望越來越多的汽車廠商以及高風險駕駛崗位能夠為汽車配置防酒駕系統(tǒng)，從源頭扼止酒駕，終結酒駕。

4 結語

駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)從目前來看具有較大的應用空間，對于保證道路交通安全和司機自身的安全，都具有十分重要的作用，應該加大對駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)推廣應用的力度。本文主要對駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的原理和設計進行了較為詳細的分析，對于提高駕駛員酒駕自動鎖車系統(tǒng)的應用范圍具有一定的價值。